氫還原三氧化鎢吸附一自催化機理

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在通常條件下,氫還原三氧化鎢屬固相和氣相的多相反應類型,它一般由擴散過程和結晶化學過程所組成。三氧化鎢被氫還原屬于吸附一自催化過程。在結晶化學變化之前,氣體還原劑首先在固體氧化鎢表面被吸附,然后它與氧化鎢的氧在顆粒表面上進行反應,隨著還原反應繼續進行,依次向顆粒內部進行反應,氧化鎢（MxOy）的晶格類型變為金屬鎢（M）的晶格類型,這種晶格變化稱之為結晶化學變化。然后化學反應產物水蒸氣被解吸。此過程可用下列方程式表示（M代表金屬）：MXOy(固)+ yH2= MxOy. yH2(吸附過程)，MXpy.YH2=xM·yH20(結晶化學轉變過程)，xM·yH20==xM+yH2O(解吸過程)。

吸附一自催化機理可分為個時期,即孕育期、自催化期和減速期。吸附一自催化機理的個時期可用圖2.3說明：

1)孕育期。氧化鎢顆粒表面上被吸附的氫與氧化鎢顆粒表面上各個活潑部分(活動中心)發生作用，也就是與那些由于某些原因而和晶格結合不牢固的質點發生反應。

2)自催化期。氧化鎢被氫還原得到的金屬鎢與氧化鎢形成的相界面逐漸增大;孕育期在活動中心形成的新相微晶與氧化鎢的接觸表面也逐漸增大，使氧化鎢相發生晶格歪扭和產生缺陷;同時氧化鎢顆粒表面上吸附的氫也可能變成活性很強的氫原子。這些過程都會使反應活化能降低而加速化學反應，這些過程具有自動催化的作用。以新相為核心逐漸向周圍擴展，產生結晶化學反應。

3)減速期。由各個晶核發展起來的反應區域合并為一個反應區域，它的面積隨還原過程繼續進行而逐漸減小，從而引起總的反應速度相應的降低，稱這個反應期為減速期。

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